張飛祥,趙東方,牛笑菲,焦瑞鋒

（河南科技學院,河南新鄉(xiāng)453003）

馬鈴薯塊莖浸提液對枸杞種子萌發(fā)的影響

張飛祥,趙東方,牛笑菲,焦瑞鋒

（河南科技學院,河南新鄉(xiāng)453003）

為研究馬鈴薯對枸杞種子萌發(fā)是否有影響,以寧夏枸杞為試驗材料,用不同質量濃度的馬鈴薯塊莖浸提液對枸杞種子進行處理,研究處理后枸杞種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)的變化.結果表明：馬鈴薯塊莖浸提液對枸杞種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)都有不同程度的抑制作用.質量濃度為25、50、100 g/L的馬鈴薯塊莖浸提液處理的種子與對照組發(fā)芽率無顯著性差異,只有質量濃度為200 g/L處理的種子與對照組發(fā)芽率有顯著性差異；質量濃度為25、50、100、200 g/L的馬鈴薯塊莖浸提液處理的種子與對照組發(fā)芽勢有極顯著性差異,與對照組的發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)都有顯著性差異.

馬鈴薯；浸提液；枸杞；種子萌發(fā)

馬鈴薯Solarium tuberosum L.是茄科茄屬一年生草本植物,原產(chǎn)于南美秘魯、智利的安第斯山一帶.馬鈴薯在我國有400多年的栽培歷史,我國已經(jīng)成為世界第一大馬鈴薯生產(chǎn)大國[1].在實際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn),馬鈴薯在種植過程中存在連作障礙,在同一地塊上連續(xù)種植會導致其產(chǎn)量和品質下降[2-3].有研究資料顯示,馬鈴薯秸稈浸提液和馬鈴薯連作土壤浸提液對番茄、茄子、辣椒等茄科植物都有化感作用[4].隨著馬鈴薯主糧化戰(zhàn)略的實施,需要開發(fā)不影響其他作物生產(chǎn)的馬鈴薯種植模式.馬鈴薯和枸杞（Lycium barbarum L.）都能適應西北地區(qū)的氣候和水分土壤條件,是當?shù)刂匾霓r(nóng)作物,在開發(fā)馬鈴薯和枸杞共作的模式時,需要了解這兩種作物之間有無化感作用.

雖然在對馬鈴薯等相關茄科植物的研究中表明,茄科植物之間比較容易因化感作用產(chǎn)生不良的影響,但是目前關于枸杞的化感作用研究較少,只有少量資料顯示苦豆子浸提物、蜀葵種子水浸液和紫茉莉種子水浸液對枸杞種子有化感作用,會對枸杞種子的萌發(fā)和生長產(chǎn)生影響[5-7].關于馬鈴薯和枸杞之間的化感作用研究還未見報道.

種子萌發(fā)期是植物生長的敏感時期,比較容易受到外界影響.為了研究馬鈴薯是否會對枸杞產(chǎn)生化感作用,選取枸杞作為目標植物,用馬鈴薯塊莖浸提液對枸杞種子進行處理,觀察記錄種子的發(fā)芽指標變化,從而發(fā)現(xiàn)馬鈴薯對枸杞種子萌發(fā)的影響,在了解馬鈴薯和枸杞之間化感作用的基礎上,為開發(fā)馬鈴薯和枸杞共作模式提供理論依據(jù).

1 材料與方法

1.1 試驗材料

本試驗于2016年4月至5月份在河南科技學院生態(tài)學實驗室內(nèi)進行.馬鈴薯品種為荷蘭馬鈴薯；枸杞種子品種為寧夏枸杞,產(chǎn)地為寧夏.

取新鮮馬鈴薯塊莖,洗凈、擦干并稱取質量后,用勻漿機將馬鈴薯塊莖打成漿液.按照馬鈴薯和蒸餾水質量比為1∶5配制馬鈴薯塊莖浸提液,在4℃黑暗條件下靜置24 h,用紗布過濾即得質量濃度為200 g/L的馬鈴薯塊莖浸提液母液.將母液盛于棕色瓶中,于4℃冰箱中冷藏備用[8].

1.2 試驗方法

將枸杞種子用質量分數(shù)為0.5%的KMnO4溶液浸泡消毒30 min后,在室溫條件下用清水浸泡10 h催芽[9].本試驗采用紙間發(fā)芽法,將質量濃度為25、50、100、200 g/L的馬鈴薯塊莖浸提液分別加入培養(yǎng)皿中,每皿10 mL,以蒸餾水作為對照,每個處理3次重復.將培養(yǎng)皿置于人工氣候箱中進行培養(yǎng),設置溫度為25℃,相對濕度為70%,光照為0 h.每天下午的14：30記錄發(fā)芽個數(shù),試驗第12天計算發(fā)芽率,從每個培養(yǎng)皿中隨機選擇10個發(fā)芽種子測量并記錄芽長[10].計算種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)[11-12].

1.3 數(shù)據(jù)處理

本試驗中數(shù)據(jù)處理和作圖使用Excel軟件,方差分析使用SPASS 18.0軟件.

2 結果與分析

2.1 馬鈴薯塊莖浸提液對枸杞種子發(fā)芽數(shù)的影響

不同質量濃度的馬鈴薯塊莖浸提液對枸杞種子發(fā)芽數(shù)的影響見圖1.

圖1 馬鈴薯塊莖浸提液處理對枸杞種子發(fā)芽數(shù)的影響Fig.1 Effects of potato tuber extracts on the germination number of wolfberry seeds

由圖1可知,馬鈴薯塊莖浸提液會不同程度地影響枸杞種子的發(fā)芽數(shù)量.對照組的種子發(fā)芽數(shù)在第2天至第5天增長最快,第5天以后發(fā)芽數(shù)增加緩慢.質量濃度為25 g/L處理的種子發(fā)芽數(shù)在第4天至第5天增長較快,稍高于質量濃度為50、100 g/L處理的種子發(fā)芽數(shù).質量濃度為50、100、200 g/L處理的種子發(fā)芽數(shù)增長較慢,第5天之后才開始緩慢增加.質量濃度為200 g/L處理的種子在第8天后其發(fā)芽數(shù)量呈現(xiàn)先平穩(wěn)上升后下降的趨勢.質量濃度為50、100 g/L處理的種子發(fā)芽數(shù)接近,在第10天后增長都比較慢.

對照組種子的發(fā)芽數(shù)從第2天開始就迅速增加,其余各質量濃度處理的種子發(fā)芽數(shù)都是在第4天以后才有明顯增加,由此可以得出,馬鈴薯塊莖浸提液有可能會推遲枸杞種子的發(fā)芽時間.質量濃度為25、50、100、200 g/L處理的枸杞種子發(fā)芽數(shù)均未達到對照組的發(fā)芽數(shù)量,表明馬鈴薯塊莖浸提液可能會降低枸杞種子的發(fā)芽數(shù).質量濃度為200 g/L處理的種子發(fā)芽數(shù)在后期出現(xiàn)下降,可能是由于浸提液的質量濃度較高,不適宜已發(fā)芽枸杞幼苗的生長,導致其死亡.

2.2 馬鈴薯塊莖浸提液對枸杞種子發(fā)芽率的影響

不同質量濃度的馬鈴薯塊莖浸提液對枸杞種子發(fā)芽率的影響見圖2.

圖2 馬鈴薯塊莖浸提液處理對枸杞種子發(fā)芽率的影響Fig.2 Effects of potato tuber extracts on the germination rate of wolfberry seeds

由圖2可知,不同質量濃度的馬鈴薯塊莖浸提液處理枸杞種子,對其發(fā)芽率的影響不同.對照組的種子發(fā)芽率最高,接近50%；質量濃度為200 g/L處理的種子發(fā)芽率最低；質量濃度為25、50、100 g/L處理的種子發(fā)芽率在40%左右.其中質量濃度為25、50、100 g/L處理的種子與對照組之間發(fā)芽率無顯著性差異,質量濃度為200 g/L處理的種子與對照組種子發(fā)芽率存在顯著性差異.

雖然各處理的種子發(fā)芽率都低于對照組的發(fā)芽率,但是只有質量濃度為200 g/L處理的種子發(fā)芽率與對照組的發(fā)芽率存在顯著性差異,表明馬鈴薯塊莖浸提液對枸杞種子的發(fā)芽率可能抑制作用不大.質量濃度為200 g/L處理的種子發(fā)芽率顯著低于對照組,可能是由于浸提液質量濃度較高,不適宜已發(fā)芽種子的生長并導致其在培養(yǎng)后期出現(xiàn)死亡,發(fā)芽率因此顯著降低.

2.3 馬鈴薯塊莖浸提液對枸杞種子發(fā)芽勢的影響

發(fā)芽勢在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有重要意義,它反映的是種子發(fā)芽速度和出苗的整齊度.在發(fā)芽率相同的情況下,發(fā)芽勢高的種子發(fā)芽速度快,出苗整齊,種子的品質更好.不同質量濃度的馬鈴薯塊莖浸提液對枸杞種子發(fā)芽勢的影響見圖3.

圖3 馬鈴薯塊莖浸提液處理對枸杞種子發(fā)芽勢的影響Fig.3 Effects of potato tuber extracts on the germination energy of wolfberry seeds

由圖3可知,不同質量濃度的馬鈴薯塊莖浸提液對枸杞種子的發(fā)芽勢抑制強度不同.對照組的種子發(fā)芽勢最高,質量濃度為25 g/L處理的種子發(fā)芽勢次之,其余3個質量濃度處理的種子發(fā)芽勢較低,均低于10%.質量濃度為50、100、200 g/L處理的種子之間發(fā)芽勢沒有顯著性差異.對照組的種子與質量濃度為25、50、100、200 g/L處理的種子發(fā)芽勢均有極顯著性差異.質量濃度為25 g/L處理的種子與50、100、200 g/L處理的種子之間發(fā)芽勢也有極顯著性差異.

質量濃度為25 g/L處理的種子與對照組相比發(fā)芽勢下降一半左右,說明馬鈴薯塊莖浸提液對枸杞種子的發(fā)芽勢抑制作用非常明顯.質量濃度為50、100、200 g/L處理的種子發(fā)芽勢下降更多,可能是浸提液質量濃度越高對發(fā)芽勢的抑制作用越大,但是質量濃度為50、100、200 g/L處理的種子之間發(fā)芽勢沒有顯著性差異,可能是因為這3個質量濃度都高于最大的抑制質量濃度,質量濃度的增加不會再增加抑制作用,所以它們之間發(fā)芽勢的差異才會沒有顯著性.馬鈴薯塊莖浸提液處理會顯著抑制枸杞種子的發(fā)芽勢,從而使其發(fā)芽速度減慢,導致田間出苗不齊.

2.4 馬鈴薯塊莖浸提液對枸杞種子發(fā)芽指數(shù)的影響

發(fā)芽指數(shù)反映種子在萌發(fā)期間的綜合活力.不同質量濃度的馬鈴薯塊莖浸提液對枸杞種子發(fā)芽指數(shù)的影響見圖4.

圖4 馬鈴薯塊莖浸提液處理對枸杞種子發(fā)芽指數(shù)的影響Fig.4 Effects of potato tuber extracts on germination index of wolfberry seeds

由圖4可知,不同質量濃度的馬鈴薯塊莖浸提液處理枸杞種子,對其發(fā)芽指數(shù)均有抑制作用.對照組的枸杞種子發(fā)芽指數(shù)最高,質量濃度為25、50、100 g/L處理的種子發(fā)芽指數(shù)次之,質量濃度為200 g/L處理的枸杞種子發(fā)芽指數(shù)最低.質量濃度為25、50、100 g/L處理的種子之間沒有顯著性差異.對照組的種子與其他4個質量濃度處理種子的發(fā)芽指數(shù)有顯著性差異.質量濃度為200g/L處理的種子與25、50、100 g/L處理的種子發(fā)芽指數(shù)有顯著差異.

產(chǎn)生這樣結果的原因,可能是200 g/L處理的質量濃度遠高于其他3個質量濃度,對種子發(fā)芽指數(shù)抑制作用也就更強.質量濃度為25、50、100g/L處理的種子發(fā)芽指數(shù)受抑制的程度低于質量濃度為200 g/L處理的種子,而且它們之間對于發(fā)芽指數(shù)的抑制作用處于同一水平,彼此之間沒有顯著性差異.

2.5 馬鈴薯塊莖浸提液對枸杞種子活力指數(shù)的影響

活力指數(shù)不僅可以反映種子的發(fā)芽率、發(fā)芽速度,還可以反映生長勢及生長活力.不同質量濃度的馬鈴薯塊莖浸提液對枸杞種子活力的影響見圖5.

圖5 馬鈴薯塊莖浸提液處理對枸杞種子活力指數(shù)的影響Fig.5 Effects of potato tuber extracts on vigor index of wolfberry seeds

由圖5可知,不同質量濃度的馬鈴薯塊莖浸提液處理,對枸杞種子活力指數(shù)的影響相差很大.對照組的種子活力指數(shù)最高,質量濃度為25 g/L處理的種子活力指數(shù)次之,質量濃度為200 g/L處理的種子活力指數(shù)最低.其中對照組的種子與質量濃度為25、50、100、200 g/L處理的種子之間活力指數(shù)均存在顯著性差異.質量濃度為25 g/L處理的種子與50、100、200 g/L處理的種子之間活力指數(shù)有顯著性差異.質量濃度為200 g/L處理的種子與100、50 g/L處理的種子之間有顯著性差異.

馬鈴薯塊莖浸提液對枸杞種子的活力指數(shù)抑制較大,并且不同質量濃度浸提液的抑制作用處于不同水平.質量濃度為200 g/L的處理對種子活力指數(shù)的抑制最大,50、100 g/L處理對種子活力指數(shù)的抑制次之,25 g/L處理對種子活力指數(shù)的抑制最小.產(chǎn)生這樣結果,可能是因為質量濃度為25、50、100、200 g/L的馬鈴薯塊莖浸提液對種子的活力指數(shù)抑制作用處于不同的水平,并且有質量濃度越大抑制作用越強的趨勢.

3 結論與討論

本試驗結果表明,馬鈴薯塊莖浸提液能推遲枸杞種子的發(fā)芽時間,質量濃度為200 g/L的浸提液能抑制種子的發(fā)芽率,質量濃度為100、50、25 g/L的浸提液處理對枸杞種子的發(fā)芽率抑制作用不明顯.質量濃度為25、50、100、200 g/L的浸提液處理對枸杞種子的發(fā)芽勢有極顯著性抑制,說明枸杞種子的發(fā)芽勢對于馬鈴薯塊莖浸提液的質量濃度較為敏感.質量濃度為25、50、100、200 g/L的馬鈴薯塊莖浸提液處理,對枸杞種子的發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)有顯著抑制作用,并且其抑制作用有隨質量濃度的升高而增強的趨勢.

目前關于馬鈴薯的報道多集中于馬鈴薯的種植技術、連作障礙及其作用機理的研究和探索[13-17],馬鈴薯對同科植物和馬鈴薯與蔬菜之間的化感作用研究報道尚少.本研究結果表明,馬鈴薯塊莖浸提液處理對枸杞種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)都有抑制作用.這與杜茜等人研究的馬鈴薯對茄科作物發(fā)芽率表現(xiàn)為“低濃度促進,高濃度抑制”現(xiàn)象[4]有所不同,可能是試驗設置的質量濃度范圍都在相對比較高的水平,需要設置更低的質量濃度去試驗觀察；也可能是馬鈴薯塊莖浸提液對枸杞種子只有抑制作用,沒有促進作用.本次試驗僅研究了不同質量濃度的馬鈴薯塊莖浸提液對枸杞種子萌發(fā)過程的影響,其作用方式和具體化感物質尚不清楚,有待進一步試驗研究.

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（責任編輯：鄧天福）

Effect of potato tuber extract on germination of wolfberry seeds

ZHANG Feixiang,ZHAO Dongfang,NIU Xiaofei,JIAO Ruifeng
（Henan Institute of Science and Technology,Xinxiang 453003,China）

In order to explore the effect of potato on the germination of wolfberry seeds,with Ningxia wolfberry as the experimental material,treatment of wolfberry seeds with different concentrations of potato tuber extracts,the changes of germination rate,germination energy,germination index,vigor index of the wolfberry seeds after treatment was studied. The results showed that the germination rate,germination energy,germination index and vigor index of the wolfberry seeds were inhibited by different degrees.There was no significant difference in germination rate between the 25,50 and 100 g/L treated seeds and CK,but there was a significant difference between the seed germination rate and CK with the concentration of 200 g/L.The concentration of 25,50,100,200 g/L treated seeds and CK germination energy has extremely significant difference.The concentration of 25,50,100,200 g/L treatment of seeds and CK in the germination index and vigor index have significant differences.

potato；extract；wolfberry；seed germination

S532,S567.1+9

A

1008-7516（2016）04-0016-06

10.3969/j.issn.1008-7516.2016.04.004

2016-06-02

河南科技學院橫向課題“沙地有機馬鈴薯間套輪作模式開發(fā)”；國家級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練項目（2016CX038）；2016年河南科技學院專業(yè)綜合改革項目

張飛祥（1992―）,男,河南開封人,本科生.

焦瑞鋒（1982―）,男,河南安陽人,博士,講師.主要從事生態(tài)農(nóng)業(yè)和環(huán)境生態(tài)方面的研究.